Optical Amplifier Derau Noise

35 tambahan konstribusi crosstalk diasumsikan semua kanal panjang gelombang membawa bit 1. Sejak kanal panjang gelombang io akan membawa bit 1 atau bit 0 pada beberapa waktu singkat, persamaan 3.1 telah dimodifikasi. Jika kanal panjang gelombang io membawa bit 0, kemudian persamaan 3.1 diturunkan ke persamaan 3.4 berikut [12].               − − + − − + − − −     − − = ∑ − = 1 1 1 1 1 1 2 2 ] 1 [ 2 1 N M X X X M N N X X M N N X X P t X P N X P P demux sw mux mux sw demux sw j io N t sw j io sw j io out io …………………………………..3.4 Dimana � �� adalah crosstalk space switch dan dinyatakan sebagai dari daya input yang dirutekan ke output lain. X demux dan X mux adalah dan multiplexer dan juga dinyatakan sebagai faktor transmisi 1. � �� � adalah daya kanal panjang gelombang pada serat j yang membawa panjang gelombang � . Dalam beberapa tahun terakhir, kita telah banyak melihat penggunaan jaringan Wavelength Division Multiplexing WDM . Sistem ini dikonfigurasi untuk menyalurkan data dengan menggunakan panjang gelombang yang berbeda- beda dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan Tapi dengan teknologi baru ini muncul tantangan baru yaitu parameter yang menyediakan informasi langsung mengenai kinerja sistem seperti bit error rate BER.

3.6 Optical Amplifier

Universitas Sumatra Utara 36 Pada suatu sistem komunikasi jarak jauh, repeater adalah suatu bagian yang akan memperkuat dan memperbaiki signal yang sudah menerun karena jarak yang jauh. Dalam sistem komunikasi optik, repeater dapat berupa Repeater elektronik atau dapat berupa repeater optik. Repeater elektronik mempunyai beberapa kelemahan karena sinyal pertama-tama mengalami konversi dari optik listrik, kemudian diperkuat secara elektronik dan sesudah itu konversi kembali dari listrik ke optik, akibatnya terjadi penurunan kualitas sinyal. Disamping itu akan sangat kompleks dan mahal untuk sistem yang high speed dan multiwavelength. Untuk mengatasi hal ini, banyak usaha telah dilakukan, sehingga diperoleh suatu repeater yang serba optik yaitu sinyal optik yang sudah lemah tidak dikonversi lagi ke sinyal listrik melainkan langsung diperkuat secara optik Optical Amplifier sehingga diperoleh sinyal keluaran yang sudah diperkuat[11]. Secara umum terdapat 4 tipe optical amplifier yaitu [11]: 1. EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier 2. FRA Fiber Raman Amplifier 3. SLA Semiconductor Laser Amplifier 4. Intregrated optical amplifier

3.7 Derau Noise

Derau adalah sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang selalu ada dalam suatu sistem transmisi. Level noise yang cukup besar akan terasa mengganggu pada sisi penerima. Sumbangan daya noise di detector cahaya receiver pada Universitas Sumatra Utara 37 sistem komunikasi serat optik terdiri dari thermal noise, noise dark current, dan shot noise.

3.7.1 Derau Termal Thermal Noise

Derau termal didefinisikan sebagai sebagai arus yang berasal dari struktur gerak acak elektron bebas pada komponen-komponen elektronik. Biasanya level noise ini sebanding dengan temperature pada sistem komunikasi serat optik. Besar daya noise termal dirumuskan pada persamaan 3.5[11]. �ℎ����� ����� = l R KTB 4 ………………………………………..3.5 Dimana: k = Konstantan Bolltzman 1,38x10 -23 Joule K B= Bandwidth Hz T= Temperatur K R l = Receiver Load Ω

3.7.2 Arus Gelap Dark Current

Arus gelap yaitu arus balik reverse current kecil yang mengalir melalui arus reverse bias diode . Arus gelap ini terjadi pada setiap diode yang dikenal dengan arus bocor balik reverse leakge current yang dapat dirumuskan seperti pada persamaan 3.6[11]. ����� ���� ������� = D eBI 2 …………………………………..3.6 Universitas Sumatra Utara 38 Dimana: e = Muatan Elektron 1,6x10 -19 C I D = Arus gelap = 2x10 -9 A B= Bandwidth Hz

3.8.3 Derau Tembakan Shot Noise

Shot Noise terjadi karena adanya ketidaklinearan pada sistem. Sumbangan shot noise pada total noise sistem komunikasi serat optik dirumuskan pada persamaan 3.7 berikut [11]. �ℎ�� ����� = S eBI 2 …………………………………………….3.7 Dimana: e = Muatan elektron 1,6x10 -19 C I S = Shot noise A B= Bandwidth Hz

3.7.4 Amplified Spontaneous Emission ASE

Amplified Spontaneous Emission merupakan emisi spontan dari transisi antara tingkat energi teratas upper level ke tingkat energi terbawah ground state. Daya noise Amplified Spontaneous Emission ASE dapat ditunjukkan pada persamaan 3.8 berikut[12]. B G hfN P sp ASE 1 − = .......................................................................3.8 Dimana: Universitas Sumatra Utara 39 sp N = Open emission faktor faktor inverse populasi G = Gain = h Konstanta planks f =Operating frekuensi

3.9 Hubungan Error Function dengan BER